DIVERSIDAD DE líQuENES CoRtíColAS EN El BoSQuE
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Facultad de Ciencias Naturales y Exactas Universidad del Valle DIVERSIDAD DE LÍQUENES CORTÍCOLAS EN EL BOSQUE SUBANDINO DE LA FINCA ZÍNGARA (CALI, VALLE DEL CAUCA) Edier Soto Medina Universidad del Valle Ana Cristina Bolaños R. Universidad del Valle Recibido: junio 23, 2010 Aceptado: diciembre 6, 2010 Pág. 35-44 Resumen El presente trabajo tuvo como objetivo contribuir al conocimiento de la diversidad de los líquenes del Valle del Cauca mediante un registro preliminar de estos organismos en el Bosque Subandino de la Finca Zíngara. Para esto, se seleccionaron cinco individuos de cinco especies de árboles (forófitos) y se identificaron las especies de líquenes presentes en un cuadrante de 0,50 x 0,20 m2 ubicado en el tronco de cada árbol a 1,3 m de altura. Se encontraron 69 morfoespecies de líquenes, de los cuales 37 fueron determinados hasta especie, 18 hasta género y 14 no fueron determinados debido a que estaban estériles o no presentaban esporas. La mayoría de las especies de líquenes (59 especies) fueron crustáceos, 6 fueron foliosos, 1 escuamuloso, 1 dimórfico, 1 gelatinoso y 1 filamentoso. Se hallaron 27 géneros agrupados en 16 familias. Los géneros con el mayor número de especies fueron Herpothallon (12 especies), Pyrenula (4 ), Graphis (4), Arthonia, Coenogonium y Phaeographis (3). La familia Arthoniaceae fue la mejor representada (15 especies), seguida de Graphidaceae (12), Thelotremataceae (7) y Pyrenulaceae (4). Por otro lado, las familias Cladoniaceae, Collemataceae, Pilocarpaceae, Porinaceae, Ramalinaceae y Roccelaceae presentaron una especie. Teniendo en cuenta las diferencias en el área y el tipo de muestreo (25.000 cm2), la diversidad del sitio es muy alta comparada con otros lugares como la cordillera central de Colombia (173 especies), en un bosque húmedo bajo de Venezuela (250 especies), en Ecuador (45 especies), en un bosque montano en Costa Rica, en un bosque húmedo bajo en Guyana (114 especies) y en un bosque húmedo tropical en el norte de Brasil (150 especies). Palabras clave: líquenes cortícolas, crustáceos, forófito, diversidad. Abstract The aim of this study was to contribute to the knowledge of lichen diversity in Valle del Cauca. For this, five individuals of five tree species (phorophytes) were selected and lichens species were identified present in a 0.50x0.20 m2 quadrant located in the trunk of each tree at a height of 1.3 m. Sixty-nine species of lichens were found, of which 37 were identified to species, 18 to genus and 14 were not determined because they were sterile or had no spores. Most species of lichens (59 species) were crustaceans, 6 foliose, 1 squamulae, 1 dimorphic, 1 gelatinous, and 1 filamentous. Twenty-seven genera were grouped into 16 families. The genera with the greatest number of species were Herpothallon (12), Pyrenula (4), Graphis (4), Arthonia, Phaeographis, and Coenogonium (3). The Arthoniaceae family was the best represented (15 species), followed by Graphidaceae (12), Thelotremataceae (7), and Pyrenulaceae (4). On the other hand, Cladonaceae, Collemataceae, Pilocarpaceae, Porinaceae, Roccelaceae, and Ramalinaceae families presented only one species. Volumen 14, diciembre 2010 35 Revista de Ciencias E. Soto y A.C. Bolaños. R Considering the differences in the area and the type of sampling (25,000 cm2), the diversity of the site is very high compared to other places like the Central Andes of Colombia (173 species) in a low rain forest in Venezuela (250 species), in Ecuador (45 species), in a mountain forest in Costa Rica, in a low rain forest in Guyana (114 species) and in a tropical rainforest in northern Brazil (150 species). Keywords: corticolous lichens, crustaceans, phorophyte, diversity. 1 Introducción Los líquenes u hongos liquenizados son, por definición, una asociación simbiótica entre un hongo (denominado micobionte, el cual puede ser un ascomiceto o un basidiomiceto) y uno o más organismos fotosintéticos (fotobionte, el cual frecuentemente es un alga verde y/o una cianobacteria) [16]. Los líquenes ocurren prácticamente en todos los ecosistemas –desde los desiertos cálidos y helados, hasta los bosques lluviosos y aún en ambientes acuáticos y marinos [2]. Debido a su naturaleza simbiótica, los líquenes son parcialmente independientes del sustrato y reciben gran parte del agua y los nutrientes de la atmósfera. De esta forma, estos organismos pueden crecer sobre una gran variedad de sustratos, incluyendo rocas, suelo, corteza, vallas, postes, hongos, briofitos y aún hojas [11]. De acuerdo al sustrato sobre el cual se desarrollan los líquenes, se clasifican en: terrícolas, si crecen sobre el suelo; saxícolas, si crecen sobre rocas; y epífitos, si crecen sobre plantas (donde pueden recibir nombres de acuerdo a la parte de la planta donde crecen; así, epífilos o folícolas, si crecen sobre hojas y lignícolas o cortícolas, si crecen sobre madera) [10]. Los líquenes terrícolas han sido ampliamente estudiados en la zona templada y su taxonomía es clara, mientras que en el trópico no han sido de interés debido a que son poco diversos y su taxonomía no está bien establecida [20]. Por otro lado, los líquenes epífitos son los que tienen una taxonomía más clara en el trópico, principalmente en el caso de los folícolas [6]. De acuerdo a la morfología del talo de los líquenes, se clasifican en: crustáceos, si crecen fuertemente unidos al sustrato con su superficie inferior y no pueden ser removidos sin su destrucción; foliosos, son como hojas, es decir están formados por lóbulos planos con simetría dorsiventral y están unidos parcialmente al sustrato; y fruticosos, los cuales asemejan pequeños arbolitos con ramas cilíndricas o planas. También, se encuentran líquenes con talos dimórficos, en los cuales se diferencia una parte postrada crustáceoescuamulosa a foliosa (thallus horizontalis) y una parte vertical fruticosa (thallus verticalis) [5]. En Colombia, los bosques andinos son uno de los ecosistemas más amenazados debido a la deforestación, el ascenso del límite de la agricultura, el pastoreo, las quemas y la sobreexplotación de sus recursos; esta situación se incrementa cada vez más con el aumento de la población colombiana, ya que gran parte de ésta se ubica en dichas áreas [1]. En estos bosques, lo epífitos (criptógamas y angiospermas) son uno de los principales componentes de la diversidad vegetal [9], ya que son muy importantes en el balance hídrico y en el ciclo de nutrientes [12]. Los epifitos vasculares han sido los más estudiados, mientras que las criptógamas (briófitos y líquenes) han recibido poca atención [12]. 36 Diversidad de líquenes cortícolas en el bosque premontano de la finca Zíngara En Colombia, los líquenes epífitos han sido los menos estudiados en estos ecosistemas y los pocos estudios no han tenido en cuenta a los microlíquenes (debido al poco conocimiento taxonómico), que son los que más contribuyen a la diversidad de estos organismos en el trópico [21]. El objetivo de este estudio fue contribuir al conocimiento de la diversidad de los líquenes del Valle del Cauca mediante un registro preliminar de estos organismos en el Bosque Premontano de la Finca Zíngara. 2 Materiales y métodos Sitio de estudio El estudio se realizó en la finca Zíngara (coordenadas 3º32’N, 76º36’W: entre los 1.900-2.000 msnm), ubicada en el corregimiento de La Elvira, Municipio de Cali, a 4 km de la vereda Km 18 (en la carretera que lleva desde este corregimiento hasta Dapa), Valle del Cauca, Colombia. Esta finca es propiedad de la familia Giraldo-Gensini, quienes facilitaron el desarrollo de la investigación. El sitio presenta un patrón bimodal de lluvias, con un pico en abril-mayo y el otro en octubre-noviembre. El promedio anual de precipitación es de 1.647 mm. La temperatura media es de 16°C y fluctúa entre los 12°C y 20°C [8]. Muestreo Se seleccionaron cinco individuos de cinco especies diferentes de árboles (Clusia sp., Heliocarpus americanus, Meriania sp., Saurauia brachybotrys y Schefflera ferruginea) presentes en el sitio de estudio, para un total de 25 unidades de muestreo. Las colectas se realizaron en los meses de junio y julio del 2009, en cuatro salidas de campo. Los árboles fueron seleccionados a lo largo de un camino cercano a la finca que cruza el bosque en dirección norte-sur, con el fin de facilitar las mediciones de los parámetros microclimáticos (Figura 2). En cada forófito se ubicó un cuadrante de 50x20 cm a 1,3 m de altura desde la base y en el lado oriental del tronco (para estandarizar el muestreo). Los hongos liquenizados colectados se colocaron en bolsas de papel para su posterior identificación en el laboratorio [6]. Identificación de los especímenes Para la identificación de los líquenes colectados, se estudió la presencia de estructuras vegetativas (tomento, cifelas, cilios), las respuestas a pruebas químicas (KOH al 10%, hipoclorito de sodio, lugol), tipo de estructura reproductiva (apotecio, lirela o peritecio), morfología y anatomía de las estructuras reproductivas (himenio y ascosporas). Se empleó un estereoscopio (Cambridges Instruments)para observar la presencia y el tipo de estructuras reproductivas (ascocarpos y estructuras de reproducción vegetativa). Se usó un microscopio (Olympus BX40) para observar en detalle el himenio, las esporas y los resultados de las pruebas de microquímica con lugol y KOH. Las esporas y otras estructuras vistas al microscopio fueron medidas con una regla micrométrica. Se tomaron fotografías tanto al estereoscopio como al microscopio con una cámara digital Canon Power Shot A710. La identificación de los especímenes se llevó a cabo con claves para géneros de líquenes crustáceos del neotrópico, para Cladoniaceae, Thelotremataceae, Phaeographis, Volumen 14, diciembre 2010 37 Revista de Ciencias E. Soto y A.C. Bolaños. R Graphis [15], Porina, Coenogonium [18], líquenes con pirenocarpos [3], Herpothallon [4], Leptogium [7]. Los especímenes se depositaron en el herbario de la Universidad del Valle (CUVC). Figura 1. Mapa del transecto en el que se muestrearon los líquenes de los 25 forófitos del estudio. (C) indica Clusia, (H) Heliocarpus, (M) Meriania, (S) Saurauia y (Sc) Schefflera. 3 Resultados y discusión Se encontraron 69 morfoespecies de líquenes en los 25 forófitos estudiados, de los cuales 37 fueron determinados hasta especie, 18 hasta género y 14 no fueron determinados debido a que estaban estériles (Tabla 1). De estas especies, 30 son primeros registros para el Valle del Cauca. Se hallaron 27 géneros agrupados en 16 familias (Figura 2). Los géneros con el mayor número de especies fueron Herpothallon (12), Pyrenula (4), Graphis (4), Arthonia, Coenogonium y Phaeographis (3). La familia Arthoniaceae fue la mejor representada (15 especies), seguida de Graphidaceae (12), Thelotremataceae (7) y Pyrenulaceae (4). Por otro lado, las familias Cladoniaceae, Collemataceae, Pilocarpaceae, Porinaceae, Ramalinaceae y Roccelaceae presentaron una especie (Figura 3). Estas familias son representativas del sotobosque, principalmente Arthoniaceae, Coenogoniaceae, Graphidaceae, Thelotremataceae y Trypetheliaceae, aunque las tres últimas son más frecuentes en sotobosque con buenas condiciones de luz [20]. 38 Diversidad de líquenes cortícolas en el bosque premontano de la finca Zíngara Figura 2. Fotografías al estereoscopio y al microscopio de los líquenes encontrados en el sitio de estudio. (A) Strigula phaea, (B) Architrypethelium hyalinum, (C) ascospora de A. hyalinum a 40X, (D) Arthonia aff. microsperma, (E) Arthonia cf. complanata, (F) ascospora A. cf. complanata a 100X, (G) Auriculora byssomorpha, (H) Byssoloma chlorinum, (I) Chapsa pseudoschizostoma, (J) ascospora de C. seudoschizostoma a 100X, (K) Coenogonium subdentatum y (L) ascas y ascosporas de C. subdentatum a 100X. Las familias Porinaceae y Thelotremataceae han sido sugeridas como buenos indicadores de bosques no perturbados, y las familias Pilocarpaceae, Pyrenulaceae y Roccellaceae son comunes en bosques secundarios viejos. Los géneros de Thelotremataceae encontrados en este estudio (Chapsa, Ocellularia y Thelotrema) prefieren bosques parcialmente perturbados a bosques secundarios viejos [19]. No se encontraron representantes de las familias Pertusariaceae, Physciaceae, y Teloschistaceae, que son muy frecuentes en bosques subandino son indicadoras de habitas perturbados. Sin embargo, las familias Arthoniaceae son indicadoras de sitios expuestos a medianamente expuestos, típicos de vegetación secundaria joven [19]. Lo anterior confirma que el bosque de la Finca Zíngara puede ser secundario viejo a primario. Volumen 14, diciembre 2010 39 Revista de Ciencias E. Soto y A.C. Bolaños. R Figura 3. Abundancias relativas por familia y por géneros de líquenes encontrados en el sitio de estudio. La mayoría de las especies de líquenes (85% ó 59 especies) fueron crustáceos (85,5%); 6 fueron foliosos (8,7%), 1 escuamuloso, 1 dimórfico, 1 gelatinoso y 1 filamentoso (1,4%). Así entonces, se tuvo un total de 61 microlíquenes (crustáceos, filamentosos, escuamulosos). Teniendo en cuenta diferencias en el área y el tipo de muestreo (25.000 cm2), la diversidad del sitio es muy alta comparada con otros lugares como la cordillera central de Colombia (173 especies)[21], en un bosque húmedo bajo de Venezuela (250 especies) [13], en Ecuador (45 especies) [17], en un bosque montano en Costa Rica (57 especies), en un bosque húmedo bajo en Guyana (114 especies) [12] y en un bosque húmedo tropical en el norte de Brasil (150 especies) [6]. En este último sitio, el área de muestreo fue el doble de la de este estudio, por lo cual se podría esperar la misma diversidad para los dos sitios. 40 Volumen 14, diciembre 2010 Porinaceae Lobariaceae Pyrenulaceae Pyrenulaceae Pyrenulaceae Porina guaranitica Pseudocyphellaria aurata Pyrenula concatervans Pyrenula macrocarpa Pyrenula tenuisepta Thelotrema leucomelaenum Thelotremataceae Thelotremataceae Parmeliaceae Graphidaceae Graphidaceae Graphidaceae Parmotrema sp. Phaeographis brasiliensis Phaeographis scalpturata Phaeographis spondaicum Thelotrema adjetum Thelotremataceae Ocellularia clandestina 2 Lobariaceae Lobariaceae Strigulaceae Crustáceo Thelotremataceae Ocellularia clandestina 1 Sticta sp.1 Sticta sp.2 Strigula phaea Folioso Crustáceo Crustáceo Crustáceo Collemataceae Laurera effusa Leptogium laceroides Pyrenulaceae Crustáceo Trypetheliaceae Diorygma minisporum Eschatogonia prolifera Everniastrum limaeforme Graphis adpressa Graphis sp.1 Graphis sp.2 Graphis tumidula Hemigrapha asteriscus Hemithecium cf. laubertianum Herpothallon globosum Herpothallon rubrocinctum Hypotrachyna sp. Thelotremataceae Folioso Crustáceo Crustáceo Crustáceo Roccelaceae Graphidaceae incertae sedis Parmeliaceae Graphidaceae Graphidaceae Graphidaceae Graphidaceae Graphidaceae Graphidaceae Arthoniaceae Arthoniaceae Parmeliaceae Dichosporidium nigrocinctum Pyrenula mamillana Crustáceo Arthoniaceae incertae sedis Ramalinaceae Pilocarpaceae Thelotremataceae Cladoniaceae Coenogoniaceae Coenogoniaceae Coenogoniaceae Arthonia sp. Auriculora byssomorpha Bacidina sp. Byssoloma chlorinum Chapsa pseudoschizostoma Cladonia ceratophylla Coenogonium geralense Coenogonium linkii Coenogonium subdentatum Redingeria leiostoma Crustáceo Escuamuloso Folioso Crustáceo Crustáceo Crustáceo Crustáceo Crustáceo Crustáceo Crustáceo Crustáceo Folioso Arthoniaceae Arthonia cf. complanata Crustáceo Crustáceo Folioso Folioso Crustáceo Crustáceo Crustáceo Crustáceo Gelatinoso Crustáceo Crustáceo Crustáceo Crustáceo Crustáceo Crustáceo Dimórfico Crustáceo Filamentoso Crustáceo Crustáceo Crustáceo Crustáceo Trypetheliaceae Arthoniaceae Architrypethelium hyalinum Arthonia aff. microsperma Tipo de talo Familia Especie Apotecios Lirelas Infértil Apotecios Peritecios Apotecios Peritecios Apotecios Peritecios Peritecios Peritecios Peritecios Apotecios Lirelas Lirelas Apotecios Apotecios Apotecios - Peritecios Apotecios Apotecios Apotecios Apotecios Apotecios Apotecios Apotecios Apotecios Apotecios periteciodes Lirelas Apotecios Infértil Lirelas Lirelas Lirelas Lirelas Lirelas Lirelas Estéril Estéril Apotecios Apotecios Peritecios Apotecios Ascoma Claro, I- Claro, I- Claro, I- Claro, I- Insperso, I- Claro, I+ Claro, IKI+ Claro, IClaro, I- Claro, I- Claro, I+ Insperso, IInsperso, IKI+ Insperso, I- Claro, I- Claro, I- - Insperso, I- Claro, IClaro, I+ Insperso, IClaro, IClaro, IIMarrón claro, IKI+ IClaro, I+ - Claro, IKI+ Claro, IClaro, I+ Claro, IKI+ Claro, IClaro, I+ Claro, I+ Claro, I+ Claro, I+ Marrón claro, IClaro, IKI+ Himenio Muriformes, elipsoides Aciculares 12-septos, elipsoides 24-septos, curvadas Uniseptadas, ovoides Simples Submuriforme, elipsoide, 8 células Submuriformes, 10 células Submuriformes, elipsoides Simples, fusiformes 5-septos, elipsoides Muriformes, elipsoides Muriformes, elipsoides Septadas, fusiformes, más de 8 células Septadas 3-septos, fusiformes 3-septos, fusiformes 2-3 septos, fusiformes 8-septos, "macrocefálicas" 3-septos, lúmenes angulares, fusiformes Uniseptadas, fusiformes Submuriforme, elipsoides, más de 8 células Submuriformes, elipsoides Hialinas Hialinas Hialinas Marrones Hialinas Hialinas Marrón claro Marrón oscuro Marrone Hialinas Hialinas Marrones Grises Grises Hialinas Hialinas - Hialinas hialinas Hialinas Hialinas Hialinas Hialinas Hialinas Marrones - - Hialinas Hialinas Hialinas Uniseptadas, elipsoides Uniseptadas, fusiformes Uniseptadas, elipsoides - Hialinas Hialinas Hialinas Hialinas Hialinas Hialinas Pigmentación esporas Septadas, macrocefálicas Simples, fusiformes Septadas 3-septos, elipsoides 6-septos, elipsoides 3-septos, macrocefálicas 3-septos, fusiformes 2 septos, macrocefálicas; Esporas Tabla 1 Características de las especies de líquenes encontradas en los forófitos muestreados. 12x8 60x13 12x3 15x7 26x5 31x4 36x14 14x5 96x7 22x6 88x22 102x30 20x9 28x12 - 108x24 26x14 54x2 80x20 170x14 12x6 - - 5x2 12x3 16x6 7x2 8x2 12x8 136x30 7x2 Tamaño esporas (µm) Gruesos Gruesos Finos Gruesos Finos Gruesos Gruesos Finos Finos Gruesos Gruesos Gruesos Gruesos Gruesos - Gruesos Finos Finos Gruesos Gruesos Gruesos Gruesos Finos Finos - - Finos Finos Finos Finos Finos Finos Finos Finos Gruesos Finos Septos y paredes Diversidad de líquenes cortícolas en el bosque premontano de la finca Zíngara 41 Revista de Ciencias E. Soto y A.C. Bolaños. R Esta alta diversidad de microlíquenes (crustáceos y filamentosos) ha sido reportada por muchos autores, los cuales encontraron que en las zonas de sotobosque hay un predominio de especies crustáceas (principalmente Coenogonium, Leptogium, Porina, Herpothallon, Phyllopsora, Crocynia, Trypetheliaceae, Graphidaceae, Pyrenulaceae y frecuentemente formas estériles) y una baja biomasa de éstos, mientras que los macrolíquenes (dimórficos, foliosos y fruticosos) son más abundantes en el dosel [12]. Este patrón se debe a que en el sotobosque prevalecen condiciones de sombra y alta humedad, las cuales son desfavorables para los macrolíquenes que son organismos fotófilos, y son excluidos por los briófitos que crecen fácilmente bajo estas condiciones. Los microlíquenes son abundantes y diversos en el sotobosque debido a que presentan estrategias morfológicas y fisiológicas que les permiten crecer bajo las condiciones limitantes de éste [14]. Morfológicamente, pueden evitar las condiciones de suprasaturación de agua del talo consecuencia de la alta humedad, mediante la presencia de paredes hidrófobas en las hifas del micobionte (esta hidrofobicidad es debida a una proteína llamada hidrofobina). De esta forma, llevan a cabo la fotosíntesis en el talo, ya que bajo condiciones de suprasaturación se desfavorece la circulación de CO2 a través de la capa algal del liquen [14]. Fisiológicamente, la fotosíntesis está adaptada a las bajas intensidades de luz del sotobosque y es rápidamente activada con las fluctuaciones de luz [14]. 4 Conclusiones El bosque de la finca Zíngara presenta una alta diversidad de líquenes comparada con otros sitios en el neotrópico, y el mayor aporte a esta diversidad es debida a los líquenes crustáceos, los cuales son frecuentes en los sotobosques tropicales debido a que están adaptados morfológicamente y fisiológicamente a las condiciones de penumbra y alta humedad de este hábitat. Adicionalmente, se encontraron 30 nuevos registros de líquenes para el Valle del Cauca. La presencia de especies de las familias Pilocarpaceae, Porinaceae, Thelotremataceae, Pilocarpaceae, Pyrenulaceae y Roccellaceae, sugieren un bajo nivel de perturbación en el bosque de la finca Zíngara. Agradecimientos A la Universidad del Valle por el préstamo de las instalaciones y equipos de laboratorio. Al Dr. Robert Lücking del Fieldmuseum de Chicago por la ayuda en la identificación de los líquenes. 42 Diversidad de líquenes cortícolas en el bosque premontano de la finca Zíngara Referencias bibliográficas [1] Armenteras Dolors, Cadena Camilo, Moreno Rocío del Pilar. 2007. Evaluación del estado de los bosques de niebla y de la meta 2010 en Colombia. Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt. Bogotá, D.C. 72p. [2] Aptroot André, Seaward Mark. 2003. Freshwater lichens. Freshwater mycology. Hong Kong, Fungal Diversity Press. 150p. 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Dirección de los autores Edier Alberto Soto Medina Departamento de Biología, facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Universidad del Valle, Cali - Colombia [email protected] Ana Cristina Bolaños Rojas Departamento de Biología, facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Universidad del Valle, Cali - Colombia [email protected] 44
